(57)【要約】      （修正有）【課題】より長い耐用寿命にわたって炭化水素供給原料のより効率的な霧化をもたらす、改良型の炭化水素供給ノズルを提供する。【解決手段】放出軸線から約３０〜約６０度の角度に形成される少なくとも１つのスロット側壁８がある２つ以上のスロット４を有する、流動接触分解装置内の液体炭化水素供給原料霧化スプレー用ノズル２である。また、上記で述べたノズル２を使用して流動接触分解反応器内に霧化炭化水素供給原料／蒸気を噴霧する方法である。【選択図】図３Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放出軸線から約３０〜約６０度の角度に形成される少なくとも１つのスロット側壁を有する２つ以上のスロットを備える、液体炭化水素供給原料の霧化スプレー用ノズル。
【請求項２】
前記スロット側壁が、前記放出軸線から約４０〜約５０度の角度に形成される、請求項１に記載のノズル。
【請求項３】
前記スロット側壁が、前記放出軸線から約４５度の角度に形成される、請求項１に記載のノズル。
【請求項４】
前記スロット側壁が、前記スロットの中を見たとき半円構造に形成される、請求項１に記載のノズル。
【請求項５】
前記スロット側壁の縁部に丸みが付けられている、請求項１に記載のノズル。
【請求項６】
供給原料／蒸気を、スロット側壁の少なくとも１つが放出軸線から約３０〜約６０度の角度に形成されるデュアルスロットノズルに通過させるステップを含む、流動接触分解反応器内に霧化液体炭化水素供給原料／蒸気を噴霧する方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つのスロット側壁が、前記放出軸線から約４０〜約５０度の角度に形成される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つのスロット側壁が、前記放出軸線から約４５度の角度に形成される、請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流動接触分解反応器で使用される霧化炭化水素供給原料の放出のためのスプレーノズルに関する。より詳細には、本発明は、ノズル効率および寿命を向上させる、デュアルスロット供給ノズルにおけるスロットの物理的幾何形状に関する。
【背景技術】
【０００２】
流動接触分解（ＦＣＣ）装置における効率は、いくつかの要因によって決まる。１つの重要な要因は、ＦＣＣ反応器に投入される液体炭化水素供給原料の霧化に使用されるエネルギーである。
【０００３】
一般に、液体炭化水素供給原料は、蒸気などのガスによって霧化されてノズルを介してＦＣＣ反応器内に放出される。液体炭化水素供給原料の霧化に使用される蒸気量は、反応効率に直接影響を及ぼす。ノズルのスロットの形状および数もまた液体炭化水素供給原料の霧化に直接影響を及ぼすことが知られている。
【０００４】
さらに、ＦＣＣ反応は、反応器に投入される流動供給原料の表面積が大きいときさらに良い結果が出ることが周知である。この点に関連して、液滴の寸法が小さいほど、すなわちノズルからの噴霧が細かいほど、流動供給原料の表面積はより大きい。より少ない蒸気を使用してノズルから炭化水素供給原料の細かい噴霧を作り出すことによって、流動接触分解システムの効率がより高くなる。
【０００５】
液体炭化水素供給原料の霧化に使用される以前のノズルは、平らな扇形様噴霧を生成するようになされた単一の細長いスロット様オリフィス付きで形成される全体的に半球形の放出端部を有していた。そうしたノズルの例は、Ｄｏｕらへの米国特許第５３０６４１８号に記載されている。
【０００６】
より最近のノズルには、液体炭化水素供給原料を霧化する２つの細長いオリフィスが用いられている。Ｈａｒｕｃｈへの米国特許第５６７３８５９号に記載されているように、複数のスロット様出口を使用することによって、液体がノズルから放出されるとき液体供給原料がより細かい粒子に霧化される。米国特許第５６７３８５９号にはさらに、互いに角度が付けられたスロットの使用によって収束（ｃｏｎｖｅｒｇｉｎｇ）噴霧が生成され、それによって放出後の液体粒子の霧化がさらに良くなることが記載されている。
【０００７】
しかし、複数のスロットを有するＦＣＣ炭化水素液体供給ノズルは、時が経つにつれて故障しがちになる。ノズルが中で動作する反応器には、常に、反応器全体にわたって循環する流動触媒粒子の移動がある。したがって、ノズルは、ノズルを通過する炭化水素供給原料だけでなく流動触媒の作用も受ける。液体炭化水素供給原料が反応器内に噴霧されるときのノズルまわりのフローパターンが原因で、スロットの間の領域はスロット間壁部の激しい腐食を受ける。
【特許文献１】米国特許第５３０６４１８号
【特許文献２】米国特許第５６７３８５９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明の目的は、より長い耐用寿命にわたって炭化水素供給原料のより効率的な霧化をもたらす、改良型の炭化水素供給ノズルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記その他の目的は、流動接触分解反応器内に霧化液体炭化水素供給原料を放出するのに使用するスプレーノズルを対象とする本発明によって達成される。本スプレーノズルは、放出軸線から約３０〜約６０度の角度に形成される少なくとも１つのスロット側壁を有する複数の細長いスロットを備える。
【００１０】
本発明の好ましい実施形態において、スロットは、放出軸線から約４０〜約５０度の角度、最も好ましくは４５度の角度のスロット側壁を有する。
【００１１】
本発明の目的は、添付の図面を含む本発明の以下の詳細な説明においてさらに説明される。説明は、本発明の好ましい実施形態を述べるものであり、添付の図面を鑑みて熟考するとよりよく理解できるであろう。しかし、詳細な説明および図面は、いかなる形においても本発明を限定するものではない。
【００１２】
出願ファイルの特許は、カラーで制作された少なくとも１つの図面を含む。カラーの図面がある本特許または公開特許公報（ｐａｔｅｎｔ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ）の複写は、申込みをして必要な料金を支払った後特許庁から提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
添付の図面を参照すると、図１Ａ、１Ｂ、１Ｃには第１の従来技術のノズル１０２が示されている。第１の従来技術のノズル１０２は、スロット１０４の間に領域１０６が形成されている２つの細長いスロット出口１０４を備える。スロット１０４の側壁１０８は、図１Ａに示されるように、ノズル１０２の中を見たときに丸みが付けられていることが好ましい。スロット側壁１０８は、スロット１０４からの霧化液体炭化水素供給原料の放出軸線と概ね平行である、縦切り構造に形成される。
【００１４】
図２Ａ、２Ｂ、２Ｃに示されるように、別の従来技術のノズル２０２もまたスロット２０４の間に領域２０６が形成されている２つの細長いスロット出口２０４を備える。スロット２０４の側壁２０８もまた、図２Ａに示されるように、ノズル２０２の中を見たときに丸みが付けられていることが好ましい。しかし、スロット側壁２０８は、スロット２０４からの霧化液体炭化水素供給原料の放出軸線から約９０度に形成される、横切り構造に形成される。
【００１５】
縦切り構造を備えるスロット側壁１０８および横切り構造を備えるスロット側壁２０８の幾何形状によって、それぞれスロット１０４、２０４の間の領域１０６、２０６の腐食が促進されることになる。図５Ａ、５Ｂには、スロットの間の領域が腐食した、図２Ａ〜Ｃに示される従来技術のデュアルスロットノズルが示されている。
【００１６】
図３Ａ、３Ｂ、３Ｃに示される本発明のノズル２の好ましい実施形態は、スロット４の間に領域６が形成されている２つ以上の細長いスロット出口４を備える。スロット側壁８は、図３Ａに示されるように、ノズル２の中を見たときに丸みが付けられていることが好ましい。しかし、スロット側壁８は、スロット４からの霧化液体炭化水素供給原料の放出軸線から約３０〜約６０度である、角度が付けられた構造に形成される。角度は、好ましくは約４０〜約５０度、最も好ましくは図３Ｂに示されるように約４５度である。
【００１７】
本発明のノズル２のスロット４は、図３Ａ〜３Ｃに示されるように、互いに平行に形成される、または前記の米国特許第５６７３８５９号に記載されているように、互いに近付くもしくは離れるように角度が付けられることができる。しかし、任意のそうした構造において、スロット側壁８は、スロット４からの放出軸線から約３０〜約６０度、好ましくは約４０〜約５０度、最も好ましくは約４５度に形成される。やはり、最も好ましい実施形態において、スロット４は互いに平行に形成される。
【００１８】
さらに、本発明のスロット４の縁部は、望むなら、ノズルまわりの触媒粒子の流れを助けるように平滑化されることができる。平滑化される縁部は、特に、スロット側壁８の外縁部の変形形態として考えられる。
【００１９】
本発明の角度が付けられたスロット側壁８の利点は、図４Ａを図４Ｂと比較するとより明らかになる。図４Ａには、図２Ａ〜Ｃの従来技術のノズルにおける従来のノズル２０２のスロット２０４まわりのフローパターンのＣＦＤ計算結果が示されている。青矢印が液体炭化水素供給原料／蒸気流れを示し、赤矢印が触媒流れを示す。図４Ａでは、触媒はスロット２０４に吸い込まれるように見える。
【００２０】
対照的に、図４Ｂにおける本発明のノズル２まわりのフローパターンのＣＦＤ計算結果は、触媒が吸い込まれ、スロット４の間の領域６を含めたノズル表面が腐食する機会がはるかに少ないことを示している。
【００２１】
上記を踏まえて、本発明は、霧化液体炭化水素供給原料／蒸気をＦＣＣ反応器内に噴霧する方法を含む。本方法は、供給原料／蒸気を、放出軸線から約３０〜約６０度の角度に形成される少なくとも１つのスロット側壁を有するデュアルスロットノズル２に通過させるステップを含む。上記で述べたように、スロット側壁は、放出軸線から好ましくは約４０〜約５０度、最も好ましくは約４５度にある。
【００２２】
上記で述べた本発明の好ましい実施形態についての他の変形形態、修正形態および代替形態は、当業者自身には明らかであろう。上記で述べた好ましい実施形態についてのすべてのそうした変更（ｄｅｖｉａｔｉｏｎ）は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される本発明の精神および範囲内にあるものとする。
【００２３】
本明細書で参照されるすべての特許は、参照により本明細書に組み込まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１Ａ】ノズルの内側から外側に、放出軸線に対して０度の角度すなわち平行に切られているスロット側壁を有する、第１の従来技術のノズルの正面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの線Ａ−Ａに沿った、第１の従来技術のノズルの断面図である。
【図１Ｃ】腐食を最も受けやすい領域が赤で示されている、図１Ａ、１Ｂのノズルの斜視図である。
【図２Ａ】ノズルの内側から外側に、スロットからの放出軸線から９０度の角度に切られているスロット側壁を有する、別の従来技術のノズルの正面図である。
【図２Ｂ】図２Ａの線Ａ’−Ａ’に沿った、別の従来技術のノズルの断面図である。
【図２Ｃ】腐食を最も受けやすい領域が赤で示されている、図２Ａ、２Ｂのノズルの斜視図である。
【図３Ａ】ノズルの内側から外側に、放出軸線から４５度の角度に切られているスロット側壁を有する、本発明のノズルの好ましい実施形態の正面図である。
【図３Ｂ】図３Ａの線Ａ”−Ａ”に沿った、本発明のノズルの好ましい実施形態の断面図である。
【図３Ｃ】腐食を最も受けやすい領域が赤で示されている、図３Ａ、３Ｂのノズルの斜視図である。
【図４Ａ】図２Ａ、２Ｂ、２Ｃの従来技術のノズルのスロットまわりのフローパターンの略図である。
【図４Ｂ】図３Ａ、３Ｂ、３Ｃに示される本発明のノズルのスロットまわりのフローパターンの略図である。
【図５Ａ】ＦＣＣ反応器環境下で使用された後の典型的な腐食を示す、図１Ａ、１Ｂ、１Ｃのノズルの正面図である。
【図５Ｂ】ＦＣＣ反応器環境下で使用された後の典型的な腐食を示す、図４Ａのノズルの側面図である。
【符号の説明】
【００２５】
２  ノズル
４  スロット
６  領域
８  スロット側壁
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【外国語明細書】
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